El Rift de África Oriental ( EAR ) o Sistema del Rift de África Oriental ( EARS ) es una zona de rift continental activa en África Oriental . El EAR comenzó a desarrollarse alrededor del inicio del Mioceno , hace 22 a 25 millones de años. [1] Anteriormente se consideraba que era parte de un Gran Valle del Rift más grande que se extendía hacia el norte hasta Asia Menor .
Una zona estrecha, la grieta es un límite de placa tectónica divergente en desarrollo donde la placa africana está en proceso de dividirse en dos placas tectónicas, llamadas placa somalí y placa nubia , a una velocidad de 6-7 mm (0,24-0,28 pulgadas) por año. [2] El sistema de grieta consta de tres microplacas, la microplaca Victoria al norte y las microplacas Rovuma y Lwandle al sur. La microplaca Victoria gira en sentido antihorario con respecto a la placa africana. Su rotación es causada por la configuración de regiones litosféricas mecánicamente más débiles y más fuertes en las EARS. [3] [4]
Muchos de los Grandes Lagos africanos se encuentran dentro del Valle del Rift.
El Sistema del Rift de África Oriental, una serie de cuencas de rift distintas, se extiende por miles de kilómetros. [5] Al norte de la Triple Unión de Afar, el rift sigue dos caminos: al oeste hasta el Rift del Mar Rojo y al este hasta la Dorsal de Adén en el Golfo de Adén .
Hacia el sur desde la Triple Unión de Afar , el EAR consta de dos ramas principales. El Valle del Rift Oriental (también conocido como Rift Gregory ) incluye el Rift Etíope Principal , se extiende hacia el sur desde la Triple Unión de Afar y continúa hacia el sur como el Valle del Rift de Kenia, [6] luego atraviesa la República Democrática del Congo , Uganda , Ruanda , Burundi , Zambia , Tanzania , Malawi y Mozambique . [7] El Valle del Rift Occidental incluye el Rift Albertino y, más al sur, el valle del lago Malawi .
La grieta también continúa mar adentro desde la costa de Mozambique a lo largo de los fosas de Kerimba y Lacerda , a los que se une la dorsal de Davie, una zona de fractura relicta de 2200 km (1400 mi) de largo que corta la cuenca de Somali Occidental, a caballo entre el límite entre Tanzania y Mozambique. [6] La dorsal de Davie tiene entre 30 y 120 km (19 a 75 mi) de ancho, con un escarpe orientado al oeste (arco hundido hacia el este) a lo largo de la mitad sur de su longitud que se eleva a 2300 m (7500 pies) sobre el fondo del mar. [6] [8] Su movimiento es concurrente con el EAR. [9]
A lo largo del tiempo, muchas teorías han intentado aclarar la evolución del Rift de África Oriental. En 1972 se propuso que la EAR no fue causada por la actividad tectónica, sino más bien por diferencias en la densidad de la corteza. Desde la década de 1990, se han encontrado evidencias a favor de las columnas del manto debajo de la EAR. [10] Otros propusieron una superpluma africana que causa la deformación del manto. [11] [12] [13] Aunque los efectos de las columnas del manto de raíces profundas son una hipótesis importante, su ubicación y dinámica son poco conocidas y son un tema de investigación activa. [14] La cuestión aún se debate.
La teoría más reciente y aceptada es la que se presentó en 2009: el magmatismo y la tectónica de placas se retroalimentan, controlada por las condiciones de rifting oblicuo. Según esta teoría, el adelgazamiento de la litosfera genera actividad volcánica, lo que aumenta aún más los procesos magmáticos, como las intrusiones y numerosas columnas pequeñas. Estos procesos adelgazan aún más la litosfera en las zonas saturadas, lo que hace que la litosfera en adelgazamiento se comporte como una dorsal oceánica . [12] Según la geóloga marina Kathleen Crane , el rift podría acabar provocando que África oriental se separe del continente, aunque este posible acontecimiento podría tardar decenas de millones de años. [16]
Los estudios que contribuyen a una comprensión más amplia sobre la evolución de las grietas se pueden agrupar en las técnicas de geoquímica isotópica, tomografía sísmica y modelado geodinámico.
Las distintas firmas geoquímicas de un conjunto de lavas etíopes sugieren múltiples fuentes de columnas: al menos una de origen del manto profundo y otra de la litosfera subcontinental. [17] En consonancia con ello, un estudio de 2014 compara la firma geoquímica de isótopos de tierras raras de xenolitos y muestras de lava recogidas en el EAR. Los resultados corroboran la coexistencia de una superpluma "común a todo el rift" con otra fuente de material del manto, ya sea de tipo subcontinental o de tipo dorsal oceánico. [18]
El método geofísico de la tomografía sísmica es una herramienta adecuada para investigar las estructuras del subsuelo de la Tierra a mayor profundidad que la corteza. Se trata de una técnica de problema inverso que modela las velocidades de la Tierra interna que reproducen los datos sismográficos registrados en todo el mundo. Las recientes mejoras de los modelos tomográficos de la Tierra de las velocidades de las ondas P y S sugieren que una superpluma que surge del manto inferior en el noreste de la EAR alimenta columnas de menor escala hacia el manto superior . [19] [20]
Paralelamente a las medidas geológicas y geofísicas (por ejemplo, las relaciones isotópicas y las velocidades sísmicas), es constructivo probar hipótesis en modelos geodinámicos basados en computadora. Un modelo geodinámico numérico 3D del acoplamiento de la pluma y la corteza fue capaz de reproducir la asimetría lateral del EAR alrededor del cratón de Tanzania . [21] El modelado numérico de la ruptura continental inducida por la pluma muestra dos etapas distintas, el rifting de la corteza seguido de la ruptura de la litosfera y el afloramiento entre etapas de una pluma del manto superior. [22]
Antes de la formación del rift, enormes basaltos de inundación continentales entraron en erupción, elevando las mesetas de Etiopía , Somalia y África Oriental. La primera etapa del rifting del EAR se caracterizó por la localización del rift y el magmatismo a lo largo de toda la zona del rift. Los períodos de extensión se alternaron con una relativa inactividad. También hubo la reactivación de una debilidad precámbrica en la corteza, una zona de sutura de múltiples cratones , desplazamiento a lo largo de grandes fallas limítrofes y el desarrollo de cuencas asimétricas profundas. [5] La segunda etapa del rifting se caracterizó por la desactivación de grandes fallas limítrofes, el desarrollo de segmentos de fallas internas y la concentración de la actividad magmática hacia los rifts.
En la actualidad, los estrechos segmentos de rift del sistema del Rift de África Oriental forman zonas de tensión localizada. Estos rifts son el resultado de la acción de numerosas fallas normales que son típicas de todas las zonas de rift tectónico. Como se mencionó anteriormente, el magmatismo voluminoso y los basaltos de inundación continental caracterizan algunos de los segmentos del rift, mientras que otros segmentos, como la rama occidental, tienen solo volúmenes muy pequeños de roca volcánica. [14]
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La corteza continental africana es generalmente fría y fuerte. Se encuentran muchos cratones en toda la EAR, como los cratones de Tanzania y Kaapvaal . Los cratones son gruesos y han sobrevivido durante miles de millones de años con poca actividad tectónica. Se caracterizan por cinturones de piedra verde , tonalitas y otras litologías metamórficas de alto grado. Los cratones son de gran importancia en términos de recursos minerales , con importantes depósitos de oro, antimonio, hierro, cromo y níquel. [23]
Un gran volumen de basaltos de inundación continentales erupcionaron durante el Oligoceno , y la mayor parte del vulcanismo coincidió con la apertura del Mar Rojo y el Golfo de Adén hace aproximadamente 30 Ma. [11] [14] La composición de los volcanes es un continuo de rocas ultraalcalinas a toleíticas y félsicas. Se ha sugerido que la diversidad de las composiciones podría explicarse parcialmente por diferentes regiones de origen del manto. El EAR también atraviesa antiguas rocas sedimentarias depositadas en cuencas antiguas. [24]
La zona del Rift de África Oriental incluye una serie de volcanes activos e inactivos, entre ellos: el monte Kilimanjaro , el monte Kenia , el monte Longonot , el cráter Menengai , el monte Karisimbi , el monte Nyiragongo , el monte Meru y el monte Elgon , así como las tierras altas del cráter en Tanzania. Aunque la mayoría de estas montañas se encuentran fuera del valle del rift, la EAR las creó. [24]
Ejemplos notables de vulcanismo EAR incluyen Erta Ale , Dalaffilla (también llamado Gabuli, Alu-Dalafilla) y Ol Doinyo Lengai . Erta Ale es un volcán en escudo basáltico en la región de Afar en el noreste de Etiopía, activo de forma continua desde al menos 1967, [25] con un lago de lava en la cumbre documentado desde al menos 1906. [26] La erupción de 2008 de Dalafilla, su única actividad documentada desde el inicio del Holoceno , [27] es la mayor erupción registrada en la historia de Etiopía. [ cita requerida ] Ol Doinyo Lengai es actualmente el único volcán activo de natrocarbonatita en la Tierra. [28] Su magma casi no contiene sílice; los flujos de lava típicos tienen viscosidades de menos de 100 Pa⋅s, [29] comparables al aceite de oliva a 26 °C (79 °F). Las estructuras volcánicas relacionadas con EAR con actividad datada desde el inicio del Holoceno incluyen aproximadamente 50 en Etiopía, [5] 17 en Kenia y 9 en Tanzania .
El EAR es el sistema de rift sísmicamente activo más grande de la Tierra en la actualidad. La mayoría de los terremotos ocurren cerca de la Depresión de Afar, y los más grandes ocurren típicamente a lo largo o cerca de las fallas fronterizas principales. [14] Se estima que los eventos sísmicos del siglo pasado alcanzaron una magnitud de momento máxima de 7,0. [ cita requerida ] La sismicidad tiende paralela al sistema de rift, con una profundidad focal poco profunda de 12 a 15 km (7,5 a 9,3 mi) debajo del eje del rift. Más lejos del eje del rift, las profundidades focales pueden ser inferiores a 30 km (19 mi). [14] [30] Las soluciones del mecanismo focal tienen un rumbo NE y con frecuencia muestran fallas de deslizamiento y buzamiento normales, aunque también se observa movimiento lateral izquierdo. [5]
El sistema del Rift de África Oriental afecta el clima regional, continental e incluso global. Las regiones de mayor elevación, incluidas las tierras altas de Etiopía y las tierras altas de Kenia, son puntos calientes de mayor precipitación en medio de las tierras bajas semiáridas a áridas de África Oriental. [31] Los lagos que se forman dentro del rift, incluido el lago Victoria , tienen un gran efecto en el clima regional. [32] Son una fuente de vapor de agua y también conducen a la formación de sistemas de brisas lacustres , que afectan el clima en grandes áreas de África Oriental. Los valles fluviales de este a oeste dentro del sistema del rift, incluido el canal Turkana en el norte de Kenia y el valle del río Zambezi , concentran los vientos del este de bajo nivel y los aceleran hacia África Central . [33] Esto hace que África Oriental sea más seca de lo que sería de otra manera, y también apoya la alta precipitación en la selva tropical de la cuenca del Congo . [34] La formación de los valles de este a oeste podría a su vez ser importante para la aridificación de África Oriental durante millones de años. [35]
La barrera presentada por EARS concentra los vientos monzónicos (conocidos como el chorro somalí) en el Océano Índico occidental . [36] El chorro somalí suministra vapor de agua para las fuertes precipitaciones durante el monzón indio [37] y es responsable de aproximadamente la mitad del flujo de masa atmosférica transecuatorial global en la rama inferior de la Circulación de Hadley . [38]
El Valle del Rift en África Oriental ha sido una rica fuente de fósiles de homínidos que permiten el estudio de la evolución humana. [5] [39] Las tierras altas que se erosionaron rápidamente llenaron rápidamente el valle con sedimentos, creando un ambiente favorable para la preservación de los restos. Aquí se han encontrado los huesos de varios antepasados homínidos de los humanos modernos, incluidos los de " Lucy ", un esqueleto parcial de australopiteco descubierto por el antropólogo Donald Johanson que data de hace más de 3 millones de años. Richard y Mary Leakey también han realizado un trabajo significativo en esta región. [40] En 2008, se descubrieron aquí otros dos antepasados homínidos: un simio de 10 millones de años llamado Chororapithecus abyssinicus , encontrado en la grieta de Afar en el este de Etiopía, y Nakalipithecus nakayamai , que también tiene 10 millones de años. [41]
3°00′S 35°30′E / 3.0°S 35.5°E / -3.0; 35.5